本文關(guān)鍵詞：基于DSP的卷取機(jī)負(fù)載模擬系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)化水平的提高,先進(jìn)設(shè)備的研發(fā)和創(chuàng)新指標(biāo)也越來越高,對理論層次的研究也更加深入。我國鋼鐵行業(yè)、造紙行業(yè)、包裝業(yè)等都在快速發(fā)展,多數(shù)行業(yè)都有許多復(fù)雜的大功率的負(fù)載,為了提高工作效率,控制精度等就需要對這些負(fù)載進(jìn)行研究。本文以卷取機(jī)負(fù)載為例進(jìn)行了研究,開發(fā)了一套基于DSP的卷取機(jī)負(fù)載模擬系統(tǒng)平臺(tái),為科研單位及高校研究卷取機(jī)負(fù)載提供了極大的便利,該模擬系統(tǒng)平臺(tái)避免了人力、物力、財(cái)力的浪費(fèi),并且使得數(shù)據(jù)獲取更加準(zhǔn)確,負(fù)載模擬系統(tǒng)對科研人員的進(jìn)一步研究具有重要意義。本文設(shè)計(jì)的負(fù)載模擬系統(tǒng)主要是針對卷取機(jī)負(fù)載的研究與開發(fā),是以DSP芯片為核心設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)和以伺服電機(jī)作為執(zhí)行電機(jī),變頻器和運(yùn)動(dòng)控制器作為恒功率控制系統(tǒng),同步電機(jī)主動(dòng)加載直流電機(jī),保證直流回路電流曲線按照實(shí)際卷取機(jī)工作規(guī)律變化。本文首先給出了某鋼廠實(shí)地調(diào)研的數(shù)據(jù),簡單分析了卷取機(jī)的控制過程,對現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析,并建立了卷取機(jī)負(fù)載恒功率卷取過程的數(shù)學(xué)模型。其次,本文給出了整個(gè)卷取機(jī)模擬負(fù)載系統(tǒng)的組成,包括恒張力卷取控制系統(tǒng)、交流伺服系統(tǒng)、基于DSP的模擬卷取負(fù)載控制系統(tǒng)的建立以及系統(tǒng)的工作原理;為了快速搭建起整體系統(tǒng)對整體系統(tǒng)的電氣部分進(jìn)行了研究設(shè)計(jì)。再次,本文給出了基于DSP的控制板的設(shè)計(jì)過程,包括控制板的供電模塊、基準(zhǔn)采樣模塊、RAM電路模塊、時(shí)鐘和復(fù)位模塊、串口通信模塊、輸入輸出模塊、信號調(diào)理模塊、保護(hù)電路模塊,對臺(tái)達(dá)ASDA-A2伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的三種控制模式進(jìn)行了分析。再次,對模擬卷取負(fù)載控制系統(tǒng)進(jìn)行了軟件設(shè)計(jì),包括主程序和串口數(shù)據(jù)通信、ADC采樣程序、PI調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)等,對算法工作過程做了流程圖分析;將臺(tái)達(dá)伺服系統(tǒng)和DSP控制板之間的通信方式和通信協(xié)議進(jìn)行了設(shè)置;為了更加準(zhǔn)確搭建仿真平臺(tái),對伺服控制系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行了整定,然后設(shè)計(jì)卷取機(jī)負(fù)載模擬仿真系統(tǒng),并得到了良好的仿真效果。最后,通過對卷取機(jī)負(fù)載模擬系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行模塊化測試和仿真,得出了測試和仿真結(jié)果,總結(jié)得出本文設(shè)計(jì)的卷取機(jī)負(fù)載模擬系統(tǒng)平臺(tái)良好,達(dá)到了預(yù)期效果,為卷取機(jī)負(fù)載進(jìn)一步科研建立了良好基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：卷取機(jī) 負(fù)載模擬系統(tǒng) 伺服電動(dòng)機(jī) DSP
【學(xué)位授予單位】：遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG333.24;TP273
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 1 緒論10-15
• 1.1 課題背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢11-12
• 1.2.1 國外發(fā)展?fàn)顩r11
• 1.2.2 國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r11-12
• 1.3 負(fù)載模擬器分類12
• 1.4 課題來源、本文主要內(nèi)容及章節(jié)安排12-14
• 1.4.1 課題來源12-13
• 1.4.2 本文主要內(nèi)容13
• 1.4.3 論文章節(jié)安排13-14
• 1.5 本章小結(jié)14-15
• 2.卷取機(jī)卷取過程實(shí)地調(diào)研及建模15-24
• 2.1 某鋼廠實(shí)際卷取機(jī)控制過程分析15-17
• 2.2 卷取數(shù)據(jù)分析17-19
• 2.3 卷取過程建模及原理分析19-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 3 整個(gè)卷取機(jī)模擬負(fù)載系統(tǒng)的組成及電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)24-35
• 3.1 卷取機(jī)模擬負(fù)載系統(tǒng)組成24-25
• 3.1.1 恒張力卷取控制系統(tǒng)的建立24-25
• 3.2 交流伺服系統(tǒng)介紹25-29
• 3.2.1 交流伺服驅(qū)動(dòng)器26-29
• 3.3 基于DSP的模擬卷取負(fù)載控制系統(tǒng)的建立29-31
• 3.4 卷取機(jī)模擬負(fù)載系統(tǒng)的電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)31-34
• 3.4.1 大功率滑動(dòng)電阻箱與伺服電機(jī)的連接31-32
• 3.4.2 電氣系統(tǒng)主電路32-33
• 3.4.3 電氣系統(tǒng)控制電路33-34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 4 基于DSP的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)35-48
• 4.1 基于DSP的控制系統(tǒng)原理圖35
• 4.2 DSP控制系統(tǒng)硬件電路組成35-45
• 4.2.1 TMS320F2812 DSP系統(tǒng)介紹35-37
• 4.2.2 供電電源電路37-38
• 4.2.3 基準(zhǔn)采樣電壓電路38-39
• 4.2.4 JTAG接口電路39
• 4.2.5 外擴(kuò)RAM電路39-40
• 4.2.6 DSP時(shí)鐘電路和復(fù)位電路40-41
• 4.2.7 串口通信電路41-42
• 4.2.8 輸入輸出I/O電路42-43
• 4.2.9 信號調(diào)理電路43-45
• 4.2.11 保護(hù)電路45
• 4.3 臺(tái)達(dá)ASDA-A2系列伺服系統(tǒng)三種控制模式45-47
• 4.4 本章小結(jié)47-48
• 5 基于DSP控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)及系統(tǒng)仿真48-71
• 5.1 伺服電機(jī)初始零位置設(shè)置及伺服系統(tǒng)參數(shù)配置48-49
• 5.2 DSP控制板與伺服的通信接口與協(xié)議49-51
• 5.2.1 MAX485通信接口49
• 5.2.2 MODBUS通訊協(xié)議49-51
• 5.3 控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)51-58
• 5.3.1 控制系統(tǒng)總程序設(shè)計(jì)51-53
• 5.3.2 控制系統(tǒng)通訊子程序設(shè)計(jì)53-54
• 5.3.3 ADC采樣及校正程序設(shè)計(jì)54-56
• 5.3.4 PI調(diào)節(jié)器軟件設(shè)計(jì)56-58
• 5.4 伺服控制系統(tǒng)參數(shù)整定仿真58-67
• 5.4.1 三相交流伺服控制系統(tǒng)組成及工作原理59-61
• 5.4.2 三相交流永磁同步電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)仿真摸型的建立61-63
• 5.4.3 位置、轉(zhuǎn)速及電流調(diào)節(jié)器參數(shù)整定63-67
• 5.4.4 整定結(jié)果分析67
• 5.5 卷取機(jī)模擬控制系統(tǒng)的仿真67-70
• 5.5.1 調(diào)試平臺(tái)67-68
• 5.5.2 系統(tǒng)仿真68-70
• 5.6 本章小結(jié)70-71
• 6 總結(jié)與展望71-72
• 參考文獻(xiàn)72-75
• 附錄A 卷取機(jī)卷取一次帶鋼的數(shù)據(jù)75-79
• 附錄B DSP控制板原理圖、PCB板及實(shí)物圖79-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況81-82
• 致謝82-83
• 作者簡介83-84

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